JPS61194175A

JPS61194175A - 薄膜形成装置

Info

Publication number: JPS61194175A
Application number: JP3377585A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yoshino; 幸夫吉野; Toshiaki Ikeda; 利昭池田; Toru Kasatsugu; 笠次　徹
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1986-08-28
Also published as: JPH0565587B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はウェハ表面に薄膜形成粒子を付着させてウェハ
表面に薄膜を形成する薄膜形成装置に関する。

（従来技術）一般に、この種の薄膜形成装置としては、真空蒸着装置
やスパッタリング装置等が知られている。

これら真空蒸着装置やスパッタリング装置は、真空容器
内で、治具に設けられたウェハホルダにウェハを取り付
け、薄膜を形成する材料からなる蒸発源（真空蒸着装置
の場合）もしくはターデッド（スパッタリング装置の場
合）から飛び出した薄膜形成粒子の飛翔軌跡中に配置し
、ウェハ表面に薄膜形成粒子を付着させて薄膜を形成す
るものである。

ところで、いわゆるバッチ処理によりウェハに薄膜を形
成する真空蒸着装置やスパッタリング装置では、治共に
多数のウェハホルダを設け、これらウェハホルダに夫々
ウェハを取り付けてウェハに薄膜を形成するようにして
いるが、従来より、各ウェハには望厚さが等しく、均等
に薄膜が形成されるように、上記治具は、蒸発源らしく
はターデッドに対して予め理論計算により求められた等
膜厚面内に、これらウェハが配置されるように設計され
ている。

真空蒸着装置において、蒸発源が点源とみなせる場合に
は、等膜厚面は理論計算とは）一致する。

しかしながら、平面状のターゲットを有するスパッタリ
ング装置や平面蒸発源を使用する真空蒸着装置では、タ
ープントや蒸発源が平面であるため、等膜厚面は理論計
算どおりにはならない。しかも、等膜厚面は真空容器の
真空度、雰囲気ガスあるいはスパッタ用の印加電圧等の
条件によっても変化する。このような事情か呟スパッタ
リング装置や平面蒸発源を使用する真空蒸着装置の治具
の設計は実際には難度が高く、治具に対するウェハホル
ダの取付角度を含めて、治具の設計は多数の試作品を製
作し、各試作品について試験を繰り返し、最適な設計値
を決定する、いわゆるカットアンドトライの手法によら
ざるを得ながった。

（発明の目的）本発明は薄膜形成装置における上記事情に鑑みてなされ
たものであって、治具の設計が容易で、良好な膜厚分布
を得ることができ、軸配向性の良好な化合物薄膜を容易
に形成することのできる薄膜形成装置を提供することを
目的としている。

（発明の構成）このため、本発明は、薄膜形成装置において、薄膜が形
成されるウェハが真空容器内で治具に支持されたウェハ
ホルダに保持されて薄膜形成粒子の飛翔軌跡中に配置さ
れ、このウェハ表面に薄膜形成粒子が付着してウェハ表
面に薄膜が形成されるようにした薄膜形成装置において
、上記ウェハホルダが、支持部材により治具に対して傾
動可能に支持される一方、ウェハホルダをこの支持部材
を支軸として回動させてウェハホルダの粒子の飛翔軌跡
に対する角度を調整する調整ねじが設けられていること
を特徴としている。

（発明の効果）本発明によれば、治具のウェハホルダは、治具に着脱可
能かつ角度調節可能に取着するようにしたので、詳細な
数値計算や多数の試作品を製作することなく、比較的容
易に治具を設計することができ、しかも、ウェハホルダ
の治共に対する取付角度を調整することにより、軸配向
性の良好な化金物薄膜を形成することができ、薄膜形成
条件の変化による膜厚分布の変化にも容易に対処するこ
とができる。また、ウェハの径が変わるとそれに対応し
てウェハホルダを交換することもできる。

（実施例）以下、添付図面を参照しつ）本発明の詳細な説明する。

スパッタリング装置に本発明を適用した実施例を第１図
に示す。

上記スパッタリング装置は、真空容器１内に椀形の治具
２が支持され、この治具２に取着されたウェハホルダ３
に保持されるウェハ（図示せず。）に対して、薄膜形成
物質材料からなるターゲット４が上記真空容器１の床部
に配置された陰極板５の上に固定されている。この陰極
板５には、電源Ｅより、治具３（陽ｆｉ）に対して負（
マイナス）の高電圧もしくは高周波電圧が印加される。

上記治具２は、真空容器１の天井部に設けられ中心軸Ｑ
に取着されたアームＡｒの先端に軸Ｐのまわりに回転可
能に取り付けられている。上記中心軸Ｑおよび紬Ｐはい
ずれもモータ（図示せず。）により駆動され、上記治具
２は、真空容器１内で、軸Ｐのまわりに自転しつ）中心
軸Ｑのまわりを公転する。

上記真空容器１は弁６を介して主ポンプ７に、また、弁
８を介して補助ポンプ９に夫々接続されている。上記主
ポンプ７と補助ポンプ９とは弁１０により結合されてい
る。上記真空容器１には、さらに、弁１１を介して、ア
ルゴン（Ａ「）や酸素（０２）等の雰囲気ガスを供給す
る雰囲気ガス供給源１２が接続されている。

上記のような基本的な構成を有するスパッタリング装置
において、治具２のウェハホルダ３は、第２図（ａ）お
よび第２図（ｂ）に夫々その底面図および平面図を示す
ように、薄膜を形成するウェハ１３の形状に合わせて、
金属板をこのウェハ１３の径よりもや）大きな径を有す
る円板状に打ち抜いたものである。

ウェハホルダ３は、その裏面に、第３図に示すように、
このウェハホルダ３を治具２に取着するだめの２本のね
じ１４．１４を備えている。これら２本のねじ１４．１
４は、ウェハホルダ３の裏面に、溶接等により、このウ
ェハホルダ３に対して垂直に固定されている。

一方、上記ウェハホルダ３の周縁部には、ねじ１４．１
４の間にほず等しい間隔をおいて切欠き１５．１５を形
成するとともに、これら切欠き１５．１５にほず対向す
る位置に、ねじ１４．１４の間隔上りもや）大答な間隔
をおいて、ウエノ＼１３を当て止める当止め片１６．１
６をウェハホルダ３の表面側に切り起している。

上記切欠き１５．１５とねじ１４．１４との開には、ウ
ェハ１３をウェハホルダ３の表面に固定するためのフィ
ルスプリング１７．１７が張り渡されている。各コイル
スプリング１７は、その各一端１’７ａがねじ１４に引
掛けられ、その各他端１７ｂがウェハホルダ１３の切欠
き１５内で、ウェハホルダ１３の裏面側から表面側へ鉤
形に折曲されて上記切欠き１５の先端に引掛けられてい
る。

ウェハ１３は、上記コイルスプリング１７．１７ノ池’
４Ｊ　１７ｂ　、　１７ｂとウェハホルダ３の当止め片
１６．１６との間に、第２図（ｂ）に示すように、フィ
ルスプリング１７．１７のバネ力により保持される。

上記ウェハホルダ３はまた、その治具２への取付角度を
調整する調整ねじ１８を取り付けるため、上記切欠き３
５．１５の間から径方向外向きに突出する調整ねし取付
片１９を有している。この調整ねし取付片１９にはねし
孔（図示せず。）を設け、このねじ孔に上記調整ねじ１
８がウェハホルダ３の表面から裏面に向ってねじ込まれ
ている。

以上に説明したウェハホルダ３は、第３図に示すように
、そのねじ１４，１４が治具２に設けられた孔２ａ、２
ａに挿通され、治具２の裏面側で、ナラ）２２．２２に
より抜は止めされる。ナツト２２．２２は、調整ねじ１
８の先端面およびウェハホルダ３の中心に関して調整ね
し取付片１９とは反対側のウェハホルダ３の周縁位置２
３が治具２に当接するまで締められる。第３図からも明
らかなように、ウェハホルダ３の治具２に対する角度の
調整は、ナラ）２２．２２を緩め、調整ネジ１８のウェ
ハホルダ３からの突出量ｌを変えることにより調整する
ことができる。

第１図のスパッタリング装置では、°陰極板５に薄膜形
成材料、たとえばセラミックス材料あるいは金属からな
るターゲット４を固定するとともに、ウェハホルダ３に
ウェハを固定し、真空容器１を密封した後、先ず、弁６
を開いて真空容器１内の空気を排気する。次いで、弁６
を閉じるとともに弁８，１０を開いて主ポンプ７および
補助ポンプ９により真空容器１が１０−６ないし１０−
７Ｔ。

ｒｒ程度の真空度となるまで排気する。

その後、弁１１を開き、雰囲気がス供給源１２から、ア
ルゴン（Ａｒ）　、酸素（０２）等の雰囲気〃スを真空
容器１内に導入し、真空容器１内を１０−１〜１０−’
Ｔｏｒｒ程度の真空度とする。この状態で陰極５を水冷
しながら、ターゲット４に電源Ｅより直流電圧あるいは
高周波電圧を印加することにより、治具２のウェハホル
ダ３に保持されたウェハにターゲット４よＩ）薄膜形成
物質粒子〃スがスパッタされる。

上記スパッタリングにより、多数のウェハ１３上に形成
された薄膜が、各ウェハ１３によって異なっている場合
には、ウェハホルダ２の調整ねじ１８とナツト２２とに
より、既に説明したようにして、ウェハホルダ３の治具
２に対する角度を調整すればよい。この調整により、全
てのウェハ１３について、均一な膜厚分布が得られる。

また、ウェハ１３に化合物薄膜を形成する際に、軸配向
性の良好な化合物薄膜を形成することができる。

上記実施例において、第２図（、）および第２図（ｂ）
に示すウェハホルダ３に代えて、例えば第４図にその底
面を、また、第５図に治具２への取付は状態を夫々に示
すようなウェハホルダ３゛を使用することもできる。

上記ウェハホルダ３゛は、上記ウェハホルダ３において
、その上記周縁位置２３を径方向外向きに突出させた後
、この突出部分を円筒状に形成して軸受部２４とし、こ
の軸受部２４に支軸２５を挿通し、その両端部２５ａ、
２５ａをはダ直角に折曲するとともにねし溝を形成し、
上記両端部２５ａ、２５ａを治具２に設けた孔（図示せ
ず。）に挿通して各端部２５ａをナラ）２６．２６で治
具２に固定するようにしたちのである。

上記ウェハホルダ３゛は、支軸２５のまわりに揺動可能
に支持され、治具２に対する角度は調整ねじ１８゛によ
り調整される。この調整ねじ１８゛は、ウェハホルダ３
に設けられた調整ねじ取付片１９に、抜止めワッシャ２
７により回転可能かつ抜脱不自在に取着されるとともに
、治具２に設けられたねし孔（図示せず。）にねじ込ま
れている。

従って、上記調整ねヒ１８゛を回転させることにより、
ウェハホルダ３に設けられた上記取付片１９と治具２と
の間隔が変化し、ウェハホルダ３゛の治具２に対する角
度が調整される。上記ウェハホルダ３゛のコイルスプリ
ング１−７，１７の一端１７ａ、１７ａは、上記ウェハ
ホルダ３゛に形成された切起し片２８．２８に掛は止め
られている。

第４図および第５図において、第２図（ａ）および第３
図に対応する部分には対応する符号を付して示し、重複
する部分の説明は省略する。

また、上記ウェハホルダ３，３゛の形状は、円形のもの
に限定されず、四角形状や他の形状を有するものであっ
てもよく、コイルスプリング１７は、池の形式のスプリ
ングを使用することもできる。

本発明はスパッタリング装置の池に、真空蒸着装置にも
適用することができることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る薄膜形成装置の一実施例の概略の
構成を示す説明図、第２図（、）および第２図（ｂ）は
夫々第１図の薄膜形成装置のウェハホルダの底面図およ
び平面図、第３図は第２図（ａ）および第２図（ｂ’）
のウェハホルダの治具への取付説明図、第４図はウェハ
ホルダの変形例の底面図、第５図は第４図のウェハホル
ダの治具への取付説明図である。１・・・真空容器、　　　　　２・・・治具、３．３゛
・・・ウェハホルダ、４・・・ターゲット、１３・・・
ウェハ、　　　　　１４・・・ねじ、１７・・・コイル
スプリング、１８．１８’・・・調整ねし、２２・・・ナツト、２４
・・・軸受部、　　　　２５・・・支軸、２６・・・ナ
ツト。特許出願人　株式会社村田製作所代　理　人　　弁理士　青　　山　　葆はが２名１Ｆ３
図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）薄膜が形成されるウェハが真空容器内で治具に支
持されたウェハホルダに保持されて薄膜形成粒子の飛翔
軌跡中に配置され、このウェハ表面に薄膜形成粒子が付
着してウェハ表面に薄膜が形成されるようにした薄膜形
成装置において、上記ウェハホルダが、支持部材により
治具に対して傾動可能に支持される一方、ウェハホルダ
をこの支持部材を支軸として回動させてウェハホルダの
粒子の飛翔軌跡に対する角度を調整する調整ねじが設け
られていることを特徴とする薄膜形成装置。